《Java并發編程的藝術》 —3 Java內存模型

第3章

Java內存模型

Java線程之間的通信對程序員完全透明，內存可見性問題很容易困擾Java程序員，本章將揭開Java內存模型神秘的面紗。本章大致分4部分：Java內存模型的基礎，主要介紹內存模型相關的基本概念；Java內存模型中的順序一致性，主要介紹重排序與順序一致性內存模型；同步原語，主要介紹3個同步原語（synchronized、volatile和final）的內存語義及重排序規則在處理器中的實現；Java內存模型的設計，主要介紹Java內存模型的設計原理，及其與處理器內存模型和順序一致性內存模型的關系。

3.1　Java內存模型的基礎

3.1.1　并發編程模型的兩個關鍵問題

在并發編程中，需要處理兩個關鍵問題：線程之間如何通信及線程之間如何同步（這里的線程是指并發執行的活動實體）。通信是指線程之間以何種機制來交換信息。在命令式編程中，線程之間的通信機制有兩種：共享內存和消息傳遞。

在共享內存的并發模型里，線程之間共享程序的公共狀態，通過寫-讀內存中的公共狀態進行隱式通信。在消息傳遞的并發模型里，線程之間沒有公共狀態，線程之間必須通過發送消息來顯式進行通信。

同步是指程序中用于控制不同線程間操作發生相對順序的機制。在共享內存并發模型里，同步是顯式進行的。程序員必須顯式指定某個方法或某段代碼需要在線程之間互斥執行。在消息傳遞的并發模型里，由于消息的發送必須在消息的接收之前，因此同步是隱式進行的。

Java的并發采用的是共享內存模型，Java線程之間的通信總是隱式進行，整個通信過程對程序員完全透明。如果編寫多線程程序的Java程序員不理解隱式進行的線程之間通信的工作機制，很可能會遇到各種奇怪的內存可見性問題。

Java

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